- Nguyên tắc thiết kế chung
Phân vùng chức năng
Phòng sạch cần được chia thành khu vực sạch, khu vực bán sạch và khu vực phụ trợ, và các khu vực chức năng này phải độc lập và được cách ly về mặt vật lý.
Quy trình vận hành cần tuân theo nguyên tắc dòng chảy một chiều để tránh lây nhiễm chéo giữa nhân viên và vật liệu.
Khu vực làm sạch chính nên được đặt ở trung tâm tòa nhà hoặc ở phía ngược chiều gió để giảm thiểu sự nhiễu loạn từ bên ngoài.
Tổ chức luồng không khí
Phòng sạch dòng chảy một chiều: sử dụng dòng chảy tầng thẳng đứng hoặc dòng chảy tầng ngang, với vận tốc dòng khí từ 0,3 đến 0,5 m/s, phù hợp với các kịch bản đòi hỏi độ sạch cao như trong ngành bán dẫn và y sinh học.
Phòng sạch có luồng khí không một chiều: duy trì độ sạch thông qua quá trình lọc và pha loãng hiệu quả, với tốc độ thông gió từ 15 đến 60 lần/giờ, phù hợp với các môi trường có độ sạch từ thấp đến trung bình như ngành thực phẩm và mỹ phẩm.
Phòng sạch dòng chảy hỗn hợp: Khu vực trung tâm sử dụng dòng chảy một chiều, trong khi các khu vực xung quanh sử dụng dòng chảy không một chiều, cân bằng giữa chi phí và hiệu quả.
Kiểm soát áp suất chênh lệch
Chênh lệch áp suất giữa khu vực sạch và khu vực không sạch là ≥5Pa, và chênh lệch áp suất giữa khu vực sạch và khu vực ngoài trời là ≥10Pa.
Chênh lệch áp suất giữa các khu vực sạch liền kề cần phải hợp lý, và áp suất ở các khu vực có độ sạch cao phải cao hơn áp suất ở các khu vực có độ sạch thấp.
- Yêu cầu thiết kế phân loại ngành
(1). Phòng sạch trong ngành công nghiệp bán dẫn
Lớp sạch sẽ
Khu vực quy trình cốt lõi (như quang khắc và khắc axit) cần đáp ứng tiêu chuẩn ISO 14644-1 cấp 1 hoặc 10, với nồng độ hạt ≤ 3520 hạt/m3 (0,5um), trong khi độ sạch của khu vực phụ trợ có thể được nới lỏng xuống tiêu chuẩn ISO 7 hoặc 8.
Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ 22±1℃, độ ẩm tương đối 40%~60%, sử dụng hệ thống điều hòa không khí duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định.
Thiết kế chống tĩnh điện
Mặt sàn sử dụng sàn epoxy dẫn điện hoặc sàn PVC chống tĩnh điện, với giá trị điện trở ≤ 1*10^6Ω.
Nhân viên phải mặc quần áo và mang giày chống tĩnh điện, và điện trở nối đất của thiết bị phải ≤12Ω.
Ví dụ về bố cục
Khu vực xử lý chính nằm ở trung tâm tòa nhà, được bao quanh bởi các phòng thiết bị và phòng thử nghiệm. Vật liệu được đưa vào qua cửa khóa khí, và nhân viên được đưa vào qua buồng tắm khí.
Hệ thống khí thải được thiết lập độc lập, và khí thải được lọc bằng bộ lọc HEPA trước khi thải ra ngoài.
(2). Phòng sạch trong ngành công nghiệp dược phẩm sinh học
Lớp sạch sẽ
Khu vực chuẩn bị và chiết rót vô trùng cần đạt cấp A (ISO 5) và cấp 100 tại địa phương; khu vực nuôi cấy tế bào và thao tác với vi khuẩn cần đạt cấp B (ISO 6), trong khi các khu vực phụ trợ (như phòng khử trùng và kho chứa vật liệu) cần đạt cấp C (ISO 7) hoặc cấp D (ISO 8).
Các yêu cầu về an toàn sinh học
Các thí nghiệm liên quan đến vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm phải được tiến hành trong phòng thí nghiệm BSL-2 hoặc BSL-3, được trang bị môi trường áp suất âm, cửa khóa kép và hệ thống phun nước chữa cháy khẩn cấp.
Phòng khử trùng cần sử dụng vật liệu chống cháy và chịu nhiệt độ cao, đồng thời được trang bị máy khử trùng bằng hơi nước hoặc thiết bị khử trùng bằng phương pháp phun sương hydro peroxide.
Ví dụ về bố cục
Phòng nuôi cấy vi khuẩn và phòng nuôi cấy tế bào được bố trí độc lập và cách ly hoàn toàn với khu vực đóng gói sạch. Vật liệu đi vào qua hộp chuyển tiếp, trong khi nhân viên đi vào qua phòng thay đồ và phòng đệm; hệ thống hút khí được trang bị bộ lọc HEPA và thiết bị hấp phụ than hoạt tính.
(3). Phòng sạch trong ngành công nghiệp thực phẩm
Lớp sạch sẽ
Phòng đóng gói thực phẩm cần đạt tiêu chuẩn cấp 100000 (ISO 8), với nồng độ hạt ≤ 3,52 triệu/m3 (0,5um).
Khu vực chế biến nguyên liệu thô và đóng gói thực phẩm chưa chế biến phải đạt tiêu chuẩn cấp 300000 (ISO 9).
Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm
Nhiệt độ trong khoảng 18-26℃, độ ẩm tương đối ≤75%, để ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật trong nước ngưng tụ.
Ví dụ về bố cục
Khu vực làm sạch (chẳng hạn như phòng đóng gói bên trong) nằm ở phía trên hướng gió, trong khi khu vực bán làm sạch (chẳng hạn như khu vực chế biến nguyên liệu thô) nằm ở phía dưới hướng gió;
Vật liệu được đưa vào qua phòng đệm, trong khi nhân viên đi vào qua phòng thay đồ và khu vực rửa tay khử trùng. Hệ thống hút khí được trang bị bộ lọc sơ cấp và trung cấp, và lưới lọc được thay thế định kỳ.
(4). Phòng sạch trong ngành công nghiệp mỹ phẩm
Lớp sạch sẽ
Phòng nhũ hóa và đóng gói cần đạt cấp 100000 (ISO 8), và phòng lưu trữ nguyên liệu và đóng gói cần đạt cấp 300000 (ISO 9).
Lựa chọn vật liệu
Các bức tường được phủ sơn chống nấm mốc hoặc tấm panel cách nhiệt, sàn nhà được làm bằng epoxy tự san phẳng, và các mối nối được bịt kín. Các thiết bị chiếu sáng được bịt kín bằng bóng đèn sạch để ngăn ngừa tích tụ bụi.
Ví dụ về bố cục
Phòng nhũ hóa và phòng đóng gói được bố trí độc lập, trang bị bàn làm việc sạch cấp 100 tại chỗ; Nguyên liệu đi vào qua hộp chuyển tiếp, trong khi nhân viên đi vào qua phòng thay đồ và buồng tắm khí; Hệ thống hút khí được trang bị thiết bị hấp phụ than hoạt tính để loại bỏ các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi.
- Thông số kỹ thuật chung
Kiểm soát tiếng ồn: Độ ồn trong phòng sạch ≤65dB(A), sử dụng quạt và bộ giảm âm có độ ồn thấp.
Thiết kế chiếu sáng: Độ rọi trung bình >500lx, độ đồng đều >0.7, sử dụng đèn không bóng hoặc đèn LED sạch.
Thể tích không khí tươi: Nếu thể tích không khí tươi trên mỗi người mỗi giờ lớn hơn 40m³, cần phải bù trừ lượng khí thải và duy trì áp suất dương.
Bộ lọc HEPA được thay thế 6-12 tháng một lần, bộ lọc sơ cấp và bộ lọc trung gian được làm sạch hàng tháng, sàn nhà và tường được lau chùi và khử trùng hàng tuần, bề mặt thiết bị được lau chùi hàng ngày, vi khuẩn trong không khí và các hạt lơ lửng được kiểm tra thường xuyên, và hồ sơ được lưu giữ.
- Thiết kế an toàn và khẩn cấp
Sơ tán an toàn: Mỗi khu vực sạch sẽ trên mỗi tầng phải có ít nhất 2 lối thoát hiểm, và hướng mở của cửa thoát hiểm phải phù hợp với hướng thoát hiểm. Phải lắp đặt cửa phụ trong phòng tắm khi có hơn 5 người trong phòng.
Hệ thống phòng cháy chữa cháy: Khu vực sạch sẽ sử dụng hệ thống chữa cháy bằng khí (như heptafluoropropane) để tránh hư hại thiết bị do nước. Được trang bị đèn chiếu sáng khẩn cấp và biển báo sơ tán, với thời gian cấp điện liên tục hơn 30 phút.
Ứng phó khẩn cấp: Phòng thí nghiệm an toàn sinh học được trang bị các lối thoát hiểm khẩn cấp và trạm rửa mắt. Khu vực lưu trữ hóa chất được trang bị khay chống rò rỉ và vật liệu thấm hút.
Thời gian đăng bài: 29/09/2025